综述:心脏恶病质中的炎症与炎性细胞因子:一个炎性问题

《Cytokine》:Inflammation and inflammatory cytokines in cardiac cachexia: an incendiary issue

【字体: 时间:2025年10月28日 来源:Cytokine 3.7

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  本综述系统阐述了心脏恶病质这一心力衰竭严重并发症的核心机制,重点聚焦慢性炎症及其释放的关键细胞因子(如TNF-α、IL-6、IL-1、TGF-β和IL-10)在驱动骨骼肌与心肌消耗中的核心作用。文章深入剖析了这些细胞因子通过影响核因子κB(NF-κB)、泛素-蛋白酶体系统等通路,导致蛋白质分解代谢亢进与合成抑制的分子机理,为开发靶向疗法提供了重要见解。

  
心脏恶病质的病理生理学
心脏恶病质是心力衰竭的一种严重后果,以进行性体重下降为特征,这主要源于骨骼肌和心肌的消耗。这种复杂的病症涉及营养缺乏、肠道功能障碍、激素失衡,以及肌肉蛋白质代谢的严重紊乱。然而,慢性炎症被认为是关键的驱动因素。在心力衰竭状态下,持续的炎症反应触发了如肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)、白细胞介素1(IL-1)、白细胞介素10(IL-10)和转化生长因子β(TGF-β)等细胞因子的释放。这些细胞因子深刻地影响着肌肉代谢,其核心在于促进蛋白质分解,同时阻碍蛋白质合成。
卫星细胞在心脏恶病质中的作用
卫星细胞(SCs)是骨骼肌中负责再生和修复的成体干细胞。在健康状态下,这些细胞处于休眠状态。当肌肉受损或接受锻炼刺激时,卫星细胞会被激活并增殖,分化为新的肌细胞以修复组织。然而,在心脏恶病质的慢性炎症环境中,高水平的促炎细胞因子可能干扰卫星细胞的正常功能,抑制其增殖和分化能力,从而削弱骨骼肌的再生潜力,加剧肌肉消耗的进程。
炎性细胞因子在心脏恶病质中的角色
细胞因子是低分子量的活性蛋白,由多种细胞合成和释放。在心脏恶病质中,免疫系统,特别是炎性细胞因子,扮演着核心角色。
肿瘤坏死因子α(TNF-α)是研究最为深入的促恶病质因子之一。升高的TNF-α水平不仅会诱导厌食,加剧体重减轻,还能直接促进肌肉蛋白质的降解。
白细胞介素6(IL-6)作为一种有效的肌肉消耗剂,通过上调泛素-蛋白酶体系统来增强蛋白质的分解代谢。
白细胞介素1(IL-1)同样能够激活促进蛋白质分解和抑制细胞增殖的信号通路。
转化生长因子β(TGF-β)虽然功能多样,但也通过增加蛋白质降解来促进肌肉萎缩。
相比之下,抗炎细胞因子白细胞介素10(IL-10)则发挥着保护作用。它通过抑制那些 normally 会阻碍蛋白质合成的通路,来促进蛋白质的合成,试图对抗促炎因子带来的分解效应。
除了上述细胞因子,其他因子如干扰素γ(IFN-γ)、白细胞介素17(IL-17)以及损伤相关分子模式(DAMPs)也被认为通过引发或加剧炎症反应,在心脏恶病质的发病机制中发挥作用。
免疫代谢检查点与免疫-代谢轴在心脏恶病质中的作用
心脏恶病质的发病机制日益被理解为免疫系统与代谢通路之间复杂的相互作用,即免疫代谢或免疫-代谢轴。这种双向联系表明,任何一个系统的失调都会对另一个系统产生显著影响,从而导致进行性的肌肉萎缩和全身性机能衰退。例如,炎症信号可以重编程细胞的代谢方式,而代谢产物反过来又能调节免疫细胞的活性和炎症反应,形成一个恶性循环。
心脏恶病质的当前治疗策略
目前,对于心脏恶病质本身尚无特效疗法。与可通过营养支持改善的厌食和营养不良不同,心脏恶病质提出了重大的治疗和预防挑战。当前的多学科综合治疗策略侧重于在心力衰竭常规医疗管理的基础上,加强功能支持和营养支持,但效果有限。因此,针对上述关键细胞因子及其下游信号通路的靶向治疗,成为未来极具潜力的研究方向。
总结与结论
系统性炎症是导致心脏恶病质中肌肉和脂肪丢失的主要原因。持续高水平的关键促炎细胞因子,如TNF-α和IL-6,直接引起厌食、减少蛋白质合成并加剧肌肉分解。尽管DAMPs、IL-1、IFN-γ和IL-17等其他细胞因子也参与其中,但TNF-α和IL-6似乎最为关键。具有保护作用的抗炎细胞因子如IL-10和IL-2则常常被压倒。未来的研究有望针对这些复杂的炎症通路开发出新的干预措施,以预防或逆转心力衰竭患者的肌肉消耗,改善其生活质量和预后。
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